Glosario de Términos Esenciales en Física: Calor, Termodinámica y Leyes de Newton

Caloría: Es la cantidad de calor necesario para elevar la temperatura de un gramo de agua en un grado Celsius.

Unidad Térmica Británica (BTU): Es la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de una libra patrón (lb) de agua en un grado Fahrenheit.

Calor Específico: Es la cantidad de calor necesario para elevar un grado la temperatura de una unidad de masa.

Cambios de Fase

Fusión: Cambio de fase de sólido a líquido.

Punto de Fusión: Temperatura a la cual se produce el cambio de fase de sólido a líquido.

Calor Latente de Fusión: La cantidad de calor requerido para fundir una unidad de masa de una sustancia en su punto de fusión.

Calor Latente de Vaporización: La cantidad de calor necesaria para evaporar una unidad de masa.

Vaporización: El cambio de fase de un líquido a vapor.

Condensación: El cambio de fase de vapor a líquido.

Punto de Ebullición: Temperatura asociada con el cambio de fase de un líquido a vapor.

Solidificación: El cambio de fase de líquido a sólido.

Formas de Transferencia de Calor

Conducción: Proceso por el cual se transfiere energía térmica mediante colisiones de moléculas adyacentes. El medio en sí no se mueve.

Convección: Es el proceso por el que se transfiere calor por el movimiento real de la masa de un fluido.

Leyes de Newton

• Primera Ley de Newton o Ley de Inercia: Un cuerpo permanece en estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme a menos que una fuerza externa no equilibrada actúe sobre él.
• Segunda Ley de Newton: La aceleración de un objeto en la dirección de una fuerza resultante es directamente proporcional a la magnitud de la fuerza e inversamente proporcional a la masa.
• Tercera Ley de Newton: Para cada fuerza de acción debe haber una fuerza de reacción igual y opuesta.

Leyes de los Gases

Ley de Boyle: Siempre que la masa y la temperatura de una muestra de gas se mantengan constantes, el volumen de gas es inversamente proporcional a su presión absoluta.

Ley de Charles: Siempre que la presión de un gas se mantenga constante, el volumen de dicho gas es directamente proporcional a su temperatura absoluta.

Ley de Gay Lussac: Si el volumen de una muestra de gas permanece constante, la presión absoluta es directamente proporcional a la temperatura absoluta del gas.

Ley General del Estado Gaseoso: P1V1/T1M1=P2V2/T2M2

Leyes de la Termodinámica

• Principio de Equilibrio Térmico (Ley cero de la termodinámica): Siempre que los objetos se coloquen juntos en un ambiente aislado, finalmente alcanzarán la misma temperatura. Es decir, cuando dos o más cuerpos de diferente temperatura alcanzarán el equilibrio térmico cuando todos tengan la misma temperatura.

Sistema: Es todo aquello que se aísla del resto del universo para su estudio.

Pared: Es lo que limita al sistema del resto del universo. Hay dos tipos de pared:

1. Pared Adiabática: Es aquella que no permite el intercambio de calor del sistema con sus alrededores.
2. Pared Diatérmica: Es aquella que permite el intercambio de calor del sistema con sus alrededores.

• Primera Ley de la Termodinámica: “En cualquier proceso termodinámico, el calor absorbido por un sistema es igual a la suma del trabajo neto realizado por el sistema y a su energía interna.” ΔQ= ΔT+ ΔU

Procesos Termodinámicos

1. Proceso Isobárico: Es el proceso termodinámico a presión constante. ΔT=P(Vf-Vi) P= Pascal V=m
2. Proceso Isocórico: Es el proceso termodinámico a volumen constante. ΔT=0 ΔQ= ΔU
3. Proceso Isotérmico: Es el proceso termodinámico a temperatura constante. ΔU=0 ΔQ= ΔT
4. Proceso Adiabático: Es el proceso termodinámico con Q constante. ΔQ=0 ΔT= - ΔU